[发明专利]适用于高速公路服务区的清洁蓄能耦合太阳能供暖系统

说明书

本发明涉及适用于高速公路服务区的清洁蓄能耦合太阳能供暖系统，适用于高速公路服务区的室内，包括多个相变蓄能模块、循环水泵、集水器、分水器和太阳能集热器；循环水泵安置于屋顶，与太阳能集热器的回水管连接；分水器与太阳能集热器的出水管连接，集水器与太阳能集热器的回水管连接，分水器的进口和集水器的出口分别连接多个相变蓄能模块，多个相变蓄能模块之间采用并联或串联的方式通过进出水水管连接；所述相变蓄能模块为箱体构造，安装在室内地下，包括箱体外壳、陶瓷隔板、电加热盘管、散热百叶、定形相变蓄能板和风机。该系统将太阳能、廉价电、相变蓄能模块三者的耦合联供，达到清洁供暖、经济运行、节能环保的目的。

技术领域

本发明属于可再生能源利用技术领域，具体涉及适用于高速公路服务区的清洁蓄能耦合太阳能供暖系统。

背景技术

高速公路服务区作为能源半孤岛，远离城市，远离集中供热管网、供电电网。传统的服务区多采用燃煤锅炉供暖，能源利用效率低，且污染严重。如今随着节能理念的不断深入，服务区设施大面积升级改造。远距离铺设天然气管道投资成本过大且有泄漏危险使煤改气无法实现。地缘热泵和空气源热泵虽然能够实现冷热连供，提高能源使用效率，但是初投资过大，投资回收期漫长。而相变储能技术在煤改电、清洁能源消纳、电网削峰填谷等方面作用突出，因此可以作为服务区设备升级改造的一个方向，与传统的热水锅炉采暖相比，无需锅炉、散热器等设备，能够减少初投资和地上空间的占用。

发明内容

针对上述情况，本发明拟解决的技术问题是，提供一种适用于高速公路服务区的清洁蓄能耦合太阳能供暖系统。该系统利用夜间廉价低谷电，将电能转换成热能进行蓄存，用于高速服务区及其附属建筑的供暖应用；白日将太阳能集热热量蓄存，用于夜间供暖和调节电热转换装置的功率负载，降低电力增容量。这样形成三者的耦合联供，利用各自的优点，达到清洁供暖、经济运行、节能环保的目的。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种适用于高速公路服务区的清洁蓄能耦合太阳能供暖系统，适用于高速公路服务区的室内，其特征在于该系统包括多个相变蓄能模块、循环水泵、集水器、分水器和太阳能集热器；太阳能集热器安装于屋顶南侧；循环水泵安置于屋顶，与太阳能集热器的回水管连接；分水器、集水器安装于建筑东墙和北墙，分水器与太阳能集热器的出水管连接，集水器与太阳能集热器的回水管连接，分水器的进口和集水器的出口分别连接多个相变蓄能模块，多个相变蓄能模块之间采用并联或串联的方式通过进出水水管连接；

所述相变蓄能模块为箱体构造，安装在室内地下，包括箱体外壳、陶瓷隔板、电加热盘管、散热百叶、定形相变蓄能板和风机；箱体内部由陶瓷隔板分为左右两部分；箱体的底层铺设定形相变蓄能板；在左部分定形相变蓄能板内穿插进出水水管，该进出水水管与分水器和集水器的进口或出口连接；在右部分箱体的定形相变蓄能板内安插电加热盘管；在定形相变蓄能板的上部空间的箱体内左右安装有两个风机；在箱体顶部安装散热百叶；箱体的侧壁上设有电源接口，通过该电源接口将电加热盘管、风机与外部市电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

相变蓄能模块的构造及太阳能结合的系统运行方式。与常规利用太阳能和低谷电的地板辐射采暖的方式不同，第一，本发明作为主热源供暖而不是作为辅助热源；第二，本发明不会大面积铺设相变蓄能材料，而是创造一种蓄能模块，布置更加灵活，更能体现出个性化供暖的特点，蓄能箱体的布置位置与服务区人员主要停留区相对应，使供暖的范围更加精确，减少不必要的浪费；第三，构成相变蓄能模块的主要材料为熔点在30℃～80℃的相变材料。